cours inspiré de: HPrépa Thermodynamique chimique, 2ème année

Le Système
en Evolution
cours inspiré de:
H-Prépa Thermodynamique chimique, 2ème année,
A. Durupthy, C. Mesnil et T. Zobiri, ed Hachette, 1996

PLAN
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1. Système à réaction unique
1.1 Fonctions d'état et entropie
1.2 Affinité chimique
1.3 Relation de De Donder
1.4 Evolution d'un système en réaction unique
2. Système à réactions simultanées
2.1 Condition d'évolution et d'équilibre
2.2 Condition d'équilibre
2.3 Condition d'évolution hors de l'équilibre
2.4 Réactions couplées

1. Système à Réaction Unique
1.1. Fonctions d'état et entropie
Soit un système fermé G = H – TS = U + PV – TS
dG = dU + PdV + V dP -TdS – SdT (par définition)
1er principe: dU = W + W' + Q
W = - Pe . dV = travail des forces de pression extérieure
W' = travail des forces autres que les forces de pression
Q = quantité de chaleur transférée
2ème principe: dS = eS + iS = Q/T + iS
iS = entropie créée dans le système

Fonctions d'état et entropie
dG = -Pe . dV + W' + Q + PdV + V dP -T( Q/T + iS )– SdT
si Pe = Psyst dG = - SdT +VdP -TiS + W'
de même dU = -PdV + TdS -TiS + W'
dH = VdP + TdS -TiS + W'
dF = - PdV – SdT- TiS + W'

1.2 Affinité chimique
Soit un système fermé, de composition variable:
dG = - SdT + VdP + ∑iidni
dni = id dG = - SdT + VdP + ∑iiid
∆rG = (∂G/∂)T,P = ∑iii dG = - SdT + VdP + ∆rGd
L'affinité chimique d'une réaction à la pression P, à la température T
et à l'avancement  est définie par:
A ( T,P,) = - (∂G/∂)T,P = - ∆rG = -∑iii J. mol-1
A est la fonction d'état attachée à la réaction chimique.